DE2326224C3 - Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution - Google Patents

Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution

Info

Publication number
DE2326224C3
DE2326224C3 DE2326224A DE2326224A DE2326224C3 DE 2326224 C3 DE2326224 C3 DE 2326224C3 DE 2326224 A DE2326224 A DE 2326224A DE 2326224 A DE2326224 A DE 2326224A DE 2326224 C3 DE2326224 C3 DE 2326224C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
aqueous solution
cells
cell
complexing agents
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2326224A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2326224B2 (en
DE2326224A1 (en
Inventor
Ulrich Dr. 5170 Juelich Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kernforschungsanlage Juelich GmbH filed Critical Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority to DE2326224A priority Critical patent/DE2326224C3/en
Priority to CH623774A priority patent/CH582531A5/xx
Priority to NL7406504A priority patent/NL7406504A/xx
Priority to SE7406798A priority patent/SE393302B/en
Priority to GB2289874A priority patent/GB1474238A/en
Priority to IL44878A priority patent/IL44878A/en
Priority to JP49056808A priority patent/JPS5857204B2/en
Priority to FR7417809A priority patent/FR2230392B1/fr
Publication of DE2326224A1 publication Critical patent/DE2326224A1/en
Publication of DE2326224B2 publication Critical patent/DE2326224B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2326224C3 publication Critical patent/DE2326224C3/en
Priority to US05/637,464 priority patent/US4024054A/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/0256—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries using biological agents, e.g. microorganisms or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/683—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water by addition of complex-forming compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/18—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von durch chemische oder physikalische Eigenschaften ausgezeichneten ionisierten Stoffen, wie Schwermetallionen od. dgl., aus einem in einer mindestens 0,5 mM Magnesium- und/oder Kalzium- sowie Kaliumionen enthaltenden wäßrigen Lösung, wie Meerwasser, Süßwasser, Abwässer od. dgl., gelösten Sloffgemisch mittels die Abtrennung fördernder, mit den abzutrennenden Stoffen eine Verbindung eingehender organischer oder anorganischer Komplexbildner.
Zweck dieser Maßnahmen ist es, eine in wirtschaftlieher Weise durchführbare Gewinnung von Rohstoffen aus Gewässern und eine Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Abwässern, insbesondere Industrieabwässern, zu ermöglichen; dabei wird angestrebt, zugleich auch die Abwässer zu klären.The invention relates to a method for separating ionized substances characterized by chemical or physical properties, such as heavy metal ions or the like, from an aqueous solution containing at least 0.5 mM magnesium and / or calcium and potassium ions, such as seawater , Fresh water, wastewater or the like., Dissolved solvent mixture by means of the separation promoting organic or inorganic complexing agents with the substances to be separated.
The purpose of these measures is to enable an economically feasible extraction of raw materials from waters and the recovery of raw materials from wastewater, in particular industrial wastewater; The aim is to clarify the wastewater at the same time.

Verfahren zum Abtrennen von Stoffen, die sich durch chemische und physikalische Eigenschaften von anderen ionisierten Stoffen auszeichnen, sind bekannt. So ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, Metallionen aus wäßrigen Lösungen mittels Ionenaustauschern zu gewinnen (US-PS 32 80 046; US-PS 3134 740; US-PS 33 54 103). Nachteilig bei der Verwendung von Ionenaustauschern sind jedoch die während des Betriebes unter Verwendung von Seewasser in Kauf zu nehmenden Kapazitätsverluste. Ein ganz besonderer Nachteil besteht darin, daß die Durchführung dieses bekannten Verfahrens wegen der dabei verwendeten Ionenaustauscher einen sehr hohen wirtschaftlichen Aufwand erfordert. Hinzu kommt, daß wegen des hohen Salzgehaltes im Meerwasser die Spezifität für die selektive lonengewinnung sich während der Durchführung des Verfahrens verringert.Process for separating substances which are characterized by chemical and physical properties from other ionized substances are known. For example, one method is known to use metal ions to win from aqueous solutions by means of ion exchangers (US-PS 32 80 046; US-PS 3134 740; U.S. Patent 33 54 103). The disadvantage of using ion exchangers, however, are those during operation Capacity losses to be accepted when using seawater. A very special one The disadvantage is that the implementation of this known method because of the used Ion exchanger requires a very high economic outlay. In addition, because of the high Salinity in sea water, the specificity for the selective ion production is during the implementation of the procedure decreased.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Gewinnung von Stoffen aus einem in einer wäßrigen Lösung enthaltenen Stoffgemisch, das insbesondere zur Gewinnung von Schwermetallionen angewendet wird, besteht in der Verwendung von organischen Lösungsmitteln im Gegenstromverfahren. Zur Extraktion werden dabei als Lösungsmittel Theonyltrifluoroaceton in einer Lö-Another known method for extracting substances from a contained in an aqueous solution Mixture of substances, which is used in particular for the extraction of heavy metal ions, exists in the use of organic solvents in a countercurrent process. To be used for extraction as a solvent theonyl trifluoroacetone in a solution

sung von 90% Benzol und 10% Tetrahydrofuran-Lösung verwendet (J. K ο r k i s c h und K.A. Orlandini »Separation of Traces of Metal ions from sodium metrices«, ANL-7421 Chemistry, TID-4500, AEC Research and Development Report). Bekannt ist auch, als Extraktionsmiuel eine Lösung von Dibutylphosphat in einer Lösung von Butex oder Kerosin zu verwenden (R.V. Davies et al. »Extraction of Uranium from sea-water«. Nature 203, 1964, S. 1110). Diese Verfahren haben zwar den Vorteil, daß dadurch eine hohe Ausbeute an Schwermetallionen erzielbar ist, nachteilig ist jedoch, daß eine für die Durchführung der bekannten Verfahren zu fordernde quantitative Extraktion nur bei einem zwischen 4 und 6 liegenden pH-Wert möglich ist. Nachteilig ist weiterhin, daß es bei der Anwendung auf in Seewasser gelösten Schwermetallionen erforderlich ist, das Seewasser zu azidifizieren, da der pH-Wert von Seewasser etwa 8 ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese Extraktionsmittel teilweise in Seewasser löslich sind, so daß Verluste an Lösungsmitteln in Kauf zu nehmen sind, die die Wirtschaftlichkeit der Verfahrens verringern. Hinzu kommt als weiterer Nachteil, daß nach der Abtrennung der Spurenelemente das Seewasser alkalisieri werden muß und die gelösten organischen Lösungsmittel entfernt werden müssen. Bekannt ist schließlich auch ein Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallionen aus dem Meerwasser durch Adsorption. Dabei werden die im Meerwasser vorliegenden Uraniricarbonationen an in das Meerwasser eingebrachten Eisenhydroxidkolloiden adsorbiert und im Anschluß daran durch Zugabe von anionischen Detergentien und durch Einblasen von Luft an der Wasseroberfläche angereichert (G. K i m und H. Z e i 11 i η »Separation of Uranium from seawater by Adsorbing Colloid Flotation«, Anal. Chein. 43, 1971, S. 1390). Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine wirtschaftliche Arbeitsweise nur bei einem pH-Wert von 6,7 möglich ist, so daß auch in diesem Falle eine Azidifizierung notwendig ist. Außerdem ist dieses Verfahren nur für die Gewinnung einiger wcniger Schwermetallionen, wie die Ionen von Uran und Molybdän, anwendbar.solution of 90% benzene and 10% tetrahydrofuran solution used (J. K ο r k i s c h and K.A. Orlandini, "Separation of Traces of Metal Ions from sodium metrices ", ANL-7421 Chemistry, TID-4500, AEC Research and Development Report). Known is also, as an extraction medium, a solution of dibutyl phosphate in a solution of butex or kerosene (R.V. Davies et al. "Extraction of Uranium from sea-water". Nature 203, 1964, p. 1110). These processes have the advantage that a high yield of heavy metal ions can be achieved, However, it is disadvantageous that a quantitative extraction required for carrying out the known processes is only possible at a pH value between 4 and 6. Another disadvantage is that it is at the application to heavy metal ions dissolved in sea water is necessary to acidify the sea water, since the pH of sea water is around 8. Another disadvantage is that these extractants are partially soluble in sea water, so that losses of solvents are to be accepted that the Reduce the economic efficiency of the process. There is also a further disadvantage that after the separation the trace elements the seawater has to be alkalized and the dissolved organic solvents removed Need to become. Finally, a method for extracting heavy metal ions is also known the sea water by adsorption. The uranium carbonate ions present in the sea water are thereby activated Iron hydroxide colloids introduced into the sea water are adsorbed and then by addition enriched by anionic detergents and by blowing air into the water surface (G. K i m and H. Z e i 11 i η "Separation of Uranium from seawater by Adsorbing Colloid Flotation", Anal. Chein. 43, 1971, p. 1390). The disadvantage of this method is in the fact that an economical way of working is only possible at a pH of 6.7, so that in this too If acidification is necessary. Besides, this process is only less useful for the extraction of some Heavy metal ions, such as the ions of uranium and molybdenum, are applicable.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtrennen von durch chemische oder physikalische Eigenschaften ausgezeichneten ionisierten Stoffen aus einer 4s wäßrigen Lösung mittels anorganischer oder organischer Komplexbildner zu schaffen, das auf wirtschaftliche Weise durchführbar ist, das auch die Verwendbarkeit niedermolekularer Komplexbildner in hoher Anreicherung erlaubt und infolgedessen eine hohe Ausbeute innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit gewährleistet, ohne daß es bei der Anwendung auf in Seewasser gelöste Stoffe erforderlich ist, die Azidität des Seewassers zu verändern. Außerdem soll für den Fall, daß ver schiede^. ionisierte Stoffe in einer Lösung enthalten sind, ermöglicht werden, daß diese Stoffe zugleich aus dem Lösungsmittel abgetrennt und auf einfache Weise • voneinander getrennt werden können.The object of the invention is to provide a method for separating chemical or physical properties excellent ionized substances from a 4s aqueous solution by means of inorganic or organic To create complexing agents that can be carried out in an economical manner, that also the usability low molecular weight complexing agent in high concentration allows and consequently a high yield guaranteed within a relatively short time without it being applied to in sea water solute is required to change the acidity of seawater. In addition, in the event that ver divorce ^. ionized substances are contained in a solution, these substances are made possible at the same time separated from the solvent and in a simple manner • can be separated from one another.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß aus Kornplexbildner enthaltenden Zellen von Lebewesen, deren Inhalt eine Osmolarität besitzt, die in Grenzen von der Osmolarität der wäßrigen Lösung abweicht, gebildeten Bläschen mit der wäßrigen Lösung zusammengegeben werden, wobei die Komplexbildner zur Aufnahme durch die Zellen einer Lösung zugesetzt werden, deren Osmolarität niedriger ist als der Zellinhalt der Zellen, Hip. peeebenenfalls nach vorheriger Entfernung der Zellwand, in die die Komplexbildner aufnehmende Lösung so lange eingesetzt werden, bis infolge Stoffaustausches durch die als Membran wirkende Zellhaut im Gleichgewichtszustand zwischen der im Zellinneren enthaltenen Lösung und der die Komplexbildner enthaltenden Lösung der Zellinhalt praktisch der die Komplexbildner enthaltenden Lösung entspricht, worauf die Osmolarität der die Komplexbildner enthaltenden Lösung durch Zugabe osmotisch aktiver Stoffe, wie Kalzium-, Kalium-, Natriumionen, auf die Osmolarität erhöht wird, die der Osmolarität des Zellinhaltes der ursprünglich eingebrachten Zelle entspricht, und daß im Anschluß daran die den Komplexbildner enthaltenden durch den Austausch des Zellinhaltes der Zellen gebildeten Bläschen vom der die Komplexbildner enthaltenden Lösung abgetrennt und so lange in die wäßrige Lösung eingesetzt werden, bis die aus der wäßrigen Lösung abzutrennenden ionisierenden Stoffe infolge Permeabilität der Haut der Bläschen in das Innere der Bläschen gewandert und durch die Komplexbildner in schwer dissoziierbare oder schwer lösliche Komplexe überführt worden sind, worauf die Bläschen in einer weiteren Verfahrensstufe von der wäßrigen Lösung abgetrennt werden.This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that a complex former Containing cells of living beings, the content of which has an osmolarity which is within limits of the The osmolarity of the aqueous solution deviates, the vesicles formed are combined with the aqueous solution are, the complexing agents are added for uptake by the cells of a solution whose Osmolarity is lower than the cell content of the cells, hip. pee also after removing the Cell wall, in which the complexing agent-absorbing solution is used until it is due to an exchange of substances through the cell membrane acting as a membrane in a state of equilibrium between that in the cell interior The solution contained and the solution containing the complexing agents, the cell contents practically that of the Complexing agent-containing solution corresponds, whereupon the osmolarity of the complexing agent-containing Solution by adding osmotically active substances such as calcium, potassium, sodium ions to the osmolarity is increased, which corresponds to the osmolarity of the cell content of the originally introduced cell, and that then those containing the complexing agent by exchanging the cell content of the cells vesicles formed by the one containing the complexing agents Separated solution and used so long in the aqueous solution until the out of the aqueous Solution to be separated ionizing substances due to the permeability of the skin of the vesicles into the interior the vesicles migrated and through the complexing agents in difficult to dissociate or difficult to dissolve complexes have been transferred, whereupon the vesicles are separated from the aqueous solution in a further process stage will.

Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf der Feststellung, daß die Zellhaut für die in Frage kommenden Komplexbildner durchlässig wird, wenn die Zellen in eine Lösung mit gegenüber dem Zellinhalt niedrigerer Osmolarität eingegeben werden, daß die Zellhaut undurchlässig wird für die in das Zellinnere gewanderten Komplexbildner, wenn in die die Komplexbildner enthaltende Lösung osmotisch aktive Stoffe in ausreichender Menge eingegeben werden, und daß die Zellhaut nur für die aus der wäßrigen Lösung abzutrennenden Stoffe durchlässig wird, nachdem die dabei gebildeten, die Komplexbildner enthaltende Lösung einschließenden Eläschen in eine Lösung eingegeben werden. deren Osmolarität der Osmolarität des ursprünglichen Zellinhaltes der Zellen entspricht. Für den Fall, daß als Zellen Bakterienzellen verwendet werden und es notwendig ist, die Zellwände zu entfernen, werden nach einem bekannten Verfahren (H.R. K a b a c k »Bacterial membranes, in Methods of Enzymology« Vol. 22, 1971, S. 99) die als lebende Zellen verwendeten Bakterienzellen bei einer Temperatur zwischen 15°C und 400C in eine Lösung eingegeben, deren Osmolarität niedriger ist als der Zellinhalt der Bakterienzellen, wobei der pH-Wert der Lösung auf etwa 8 gebracht wird und dem so gebildeten Medium sodann das Kaliumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure sowie Lysozym zugegeben werden. Dadurch verlieren die Bakterienzellen ihre Zellwand, so daß der Zellinhalt von dem Außenmedium nur durch die Zellhaut abgetrennt ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist daher auch ohne weiteres unter Verwendung von Zellen durchführbar, die eine Zellwand aufweisen. Das Verfahren wird dabei so durchgeführt, daß die Komplexbildner der Lösung mit gegenüber dem Zellinhalt erniedrigter Osmolarität zugegeben werden.The method according to the invention is based on the finding that the cell skin becomes permeable to the complexing agents in question when the cells are introduced into a solution with a lower osmolarity than the cell content, that the cell skin becomes impermeable to the complexing agents that have migrated into the cell interior, if osmotically active substances are added in sufficient quantities to the solution containing the complexing agents, and that the cell membrane only becomes permeable to the substances to be separated from the aqueous solution after the vesicles formed thereby containing the complexing agent solution are added to a solution. whose osmolarity corresponds to the osmolarity of the original cell content of the cells. In the event that bacterial cells are used as cells and it is necessary to remove the cell walls, the as living cells used bacterial cells at a temperature between 15 ° C and 40 0 C in a solution, the osmolarity of which is lower than the cell content of the bacterial cells, the pH of the solution is brought to about 8 and the medium thus formed is then the potassium salt the ethylenediaminetetraacetic acid and lysozyme are added. As a result, the bacterial cells lose their cell wall, so that the cell content is only separated from the external medium by the cell membrane. The method according to the invention can therefore also be carried out without further ado using cells which have a cell wall. The process is carried out in such a way that the complexing agents are added to the solution with a lower osmolarity than the cell content.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird es erstmals ermöglicht, niedermolekulare Komplexbildner trotz ihrer hohen Löslichkeit in Meerwasser in wirtschaftlicher Weise zur Gewinnung von Schwermetallen aus dem Meerwasser einzusetzen, wie dies beispielsweise zur Gewinnung von Uran unter Verwendung von ^-Hydroxychinolin möglich ist.The method according to the invention makes it possible for the first time to use low molecular weight complexing agents in spite of their high solubility in sea water in an economical way for the extraction of heavy metals to use from seawater, for example for the extraction of uranium using ^ -Hydroxyquinoline is possible.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung, durch die die Ausbeute noch erhöhtAn advantageous embodiment of the method according to the invention, through which the yield is increased

wird, besteht darin, daß die Zellen in eine Lösung mit einem Gehali an osmotisch aktiven Stoffen eingegeben werden, der nicht größer ist als 70% der in der wäßrigen Lösung gelösten osmotisch aktiven Stoffe, wobei mindestens die Hälfte der in der Lösung enthaltenen Stoffe die Zellhaut stabilisierende Ionen, wie Magnesium- und/oder Kalzium- und Kaliumionen sind, worauf nach Zugabe von Komplexbildnern, die Zellhaut stabilisierenden Jenen und sonstigen osmotisch aktiven Stoffen in einer solchen Menge, daß die Konzentration der Gesamtheit der osmotisch aktiven Stoffe in der die Komplexbildner enthaltenden Lösung um nicht mehr als 20% von de·· Konzentration der in der wäßrigen Lösung enthaltenen osmotisch aktiven Stoffe abweicht, wobei die Zellen etwa 1 bis 2 Stunden in der Lösung gehallen werden. Zweckmäßig ist es, daß der Austausch des Zellinhaltes mit der die Komplexbildner enthaltenden Lösung bei 0°C durchgeführt wird. Um mehrere Stoffe praktisch gleichzeitig aus der wäßrigen Lösung abzutrennen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß Bläschen mit jeweils für einen der aus dem in der wäßrigen Lösung enthaltenen Stoffgemisch abzutrennenden Stoffe geeigneten Komplexbildner in zeitlichem Abstand voneinander oder in räumlich getrennter Führung zueinander mit der wäßrigen Lösung zusammengegeben werden. Die Abtrennung der Bläschen aus der wäßrigen Lösung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Doch ist es zweckmäßig, daß die Bläschen aus der wäßrigen Lösung durch Flotation, Sedimentation, Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur zur Gewinnung von Stoffen sehr geeignet, sondern auch zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Abwässern.is that the cells are in a solution with entered a content of osmotically active substances which is not greater than 70% of that in the aqueous Solution dissolved osmotically active substances, with at least half of those contained in the solution Substances that stabilize the cell membrane, such as magnesium and / or calcium and potassium ions, are what Stabilizing the cell membrane after the addition of complexing agents Those and other osmotically active substances in such an amount that the concentration of the The totality of the osmotically active substances in the solution containing the complexing agents is no more than 20% of de ·· concentration of that in the aqueous Solution contained osmotically active substances deviates, whereby the cells about 1 to 2 hours in the solution be echoed. It is useful that the cell contents are exchanged with those containing the complexing agents Solution is carried out at 0 ° C. To remove several substances practically at the same time from the aqueous solution separate, it has proven to be advantageous that bubbles with each for one of the in the aqueous solution contained substance mixture to be separated substances suitable complexing agents in time At a distance from one another or in a spatially separated manner from one another with the aqueous solution will. The vesicles can be separated from the aqueous solution in various ways. But it is advisable that the bubbles from the aqueous solution by flotation, sedimentation, Filtration or centrifugation can be separated. The method according to the invention is not just for recovery very suitable for substances, but also for separating impurities from wastewater.

AusführungsbeispielEmbodiment

Erythozyten wurden in eine Tris-Lösung mit einem pH-Wert von 7,2 eingegeben, wobei eine Suspensiondichte der Erythozyten in dsr Lösung von 40% eingestelltErythocytes were placed in a Tris solution with a pH of 7.2, with a suspension density of erythocytes set in dsr solution of 40%

ίο wurde. Zu 50 ml dieser Lösung wurden 500 ml einer Lösung zugegeben, die 5mM/l MgSO und 10-4 Mol/l Dimethylglyoxim enthielt Die so hergestellte Lösung wurde 30 Minuten bei 0°C gehalten. Im Anschluß daran wurde die Osmolaritäl der Lösung auf die Osmolarität der ursprünglichen Tris-Lösung eingestellt, wobei eine geeignete Menge einer 155mM/l NaCl enthaltenden Lösung zugegeben wurde. Gleichzeitig wurde die Temperatur der Lösung auf 37°C erhöht und diese Temperatur 50 Minuten aufrechterhalten. Die das Dimethylglyoxim enthaltenden Bläschen wurden dann in einer Zentrifuge bei 30 000 g abzentrifugiertίο was. To 50 ml of this solution was added a solution of 500 ml containing 5 mM / l MgSO and 10- 4 mole / l dimethylglyoxime containing The thus prepared solution was held for 30 minutes at 0 ° C. The osmolarity of the solution was then adjusted to the osmolarity of the original Tris solution, a suitable amount of a solution containing 155 mM / l NaCl being added. At the same time, the temperature of the solution was increased to 37 ° C. and this temperature was maintained for 50 minutes. The vesicles containing the dimethylglyoxime were then spun down in a centrifuge at 30,000 g

Die abzentrifugierten Bläschen wurden daraufhin in 100 ml einer isotonen Tris-Lösung mit einem pH-Wert von 7,5 gegeben, die 10 4 Mol/l Ni enthielt. Nachdem die Bläschen etwa 30 Minuten in der das abzutrennende Ni enthaltenden Lösung belassen worden waren, wurden sie durch Abzentrifugieren abgetrennt. Eine Bestimmung der Nickelkonzentration in der verbleibenden Lösung ergab eine Absicherung des Nickels um über eine Zehnerpotenz.The centrifuged vesicles were then placed in 100 ml of an isotonic Tris solution with a pH of 7.5 and containing 10 4 mol / l Ni. After the bubbles had been left in the solution containing the Ni to be separated for about 30 minutes, they were separated by centrifugation. A determination of the nickel concentration in the remaining solution resulted in a protection of the nickel by over a power of ten.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: I. Verfahren zum Abtrennen von durch chemische oder physikalische Eigenschaften ausgezeichneten ionisierten Stoffen, wie Schwermetallionen oddgL, aus einem in einer mindestens 0,5 mM Magnesium- und/oder Kalzium- sowie Kaliumionen enthaltenden wäßrigen Lösung, wie Meerwasser, Süßwasser, Abwässer od. dgl, gelösten Stoffgemisch mittels die Abtrennung fördernder, mit den abzutrennenden Stoffen eine Verbindung eingehender, organischer oder anorganischer Komplexbildner, dadurch gekennzeichnet, daß aus Komplexbildner enthaltenden Zellen von Lebewesen, deren Inhait eine Osmolarität besitzt, die in Grenzen von der Osmolarität der wäßrigen Lösung abweicht, gebildeten Bläschen mit der wäßrigen Lösung zusammengegeben werden, wobei die Komplexbildner zur Aufnahme durch die Zellen einer Lösung zugesetzt werden, deren Osmolarität niedriger ist als der Zellinhalt der Zellen, die, gegebenenfalls nach vorheriger Entfernung der Zellwand, in idie die Komplexbildner aufnehmende Lösung so lange eingesetzt werden, bis infolge Slolfaustausches durch die als Membran wirkende Zellhaut im Gleichgewichtszustand zwischen der im Zellinneren ■enthaltenen Lösung und der die Komplexbildner enthaltenden Lösung der Zellinhalt praktisch der die Komplexbildner enthaltenden Lösung entspricht, worauf die Osmolarität der die Komplexbildner enthaltenden Lösung durch Zugabe osmotisch aktiver Stoffe, wie Kalzium-, Kalium-, Natri- «imionen, auf die Osmolarität erhöht wird, die der Osmolarität des Zcllinhaltcs der ursprünglich eingebrachten Zelle entspricht, und daß im Anschluß daran die den Komplexbildner enthaltenden durch den Austausch des Zellinhalts der Zellen gebildeten Bläschen von der die Komplexbildner enthallenden Lösung abgetrennt und so lange in die wäßrige Lösung eingesetzt werden, bis die aus der wäßrigen Lösung abzutrennenden ionisierenden Stoffe infolge Permeabilität der Haut der Bläschen in das Innere der Bläschen gewandert und durch die Komplexbildner in schwer dissoziierbare oder schwer lösliche Komplexe überführt worden sind, worauf die Zellen in einer weiteren Verfahrensstufe von der wäßrigen Lösung abgetrennt werden.I. Process for the separation of excellent chemical or physical properties ionized substances, such as heavy metal ions oddgL, from an at least 0.5 mM magnesium and / or aqueous solution containing calcium and potassium ions, such as seawater, Fresh water, sewage or the like, dissolved substance mixture by means of the separation promoting, with the substances to be separated a combination of incoming, organic or inorganic complexing agents, characterized in that from Complexing agent-containing cells of living beings, the content of which has an osmolarity that in Limits deviating from the osmolarity of the aqueous solution, vesicles formed with the aqueous solution are given together, the complexing agents for uptake by the cells of a Solution are added, the osmolarity of which is lower than the cell content of the cells, if necessary after previous removal of the cell wall, in which the complexing agent-absorbing solution is as follows be used for a long time until as a result of slide exchange through the cell membrane acting as a membrane in a state of equilibrium between that in the cell interior ■ contained solution and the solution containing the complexing agents of the cell content practically the the solution containing the complexing agent corresponds to whereupon the osmolarity of the complexing agent containing solution by adding osmotically active substances such as calcium, potassium, sodium «Imionen, on which osmolarity is increased, that of the The osmolarity of the cell content corresponds to that of the originally introduced cell, and that following this those containing the complexing agent formed by exchanging the cell contents of the cells The vesicles are separated from the solution containing the complexing agents and so long into the aqueous solution are used until the ionizing substances to be separated from the aqueous solution as a result Permeability of the skin of the vesicles migrated into the interior of the vesicles and through the complexing agents have been converted into difficult to dissociate or difficult to dissolve complexes, whereupon the Cells are separated from the aqueous solution in a further process stage. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lebende Zellen verwendete Bakterienzellen bei einer Temperatur zwischen 15°C und 40°C in eine Lösung eingegeben werden, deren Osrnolarität niedriger ist als der Zellinhalt der Bakterienzellen, wobei der pH-Wert der Lösung auf etwa 8 gebracht wird und dem so gebildeten Medium sodann das Kaliumsalz der Äthylendiamintetraessigfcüure sowie Lysozym zugegeben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that bacterial cells used as living cells at a temperature between 15 ° C and 40 ° C in a solution whose osmolarity is lower than the cell content of the bacterial cells, whereby the pH of the solution is about 8 is brought and the medium thus formed is then the potassium salt of ethylenediaminetetraacetic acid as well as lysozyme can be added. J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in eine Lösung mit einem Gehalt an osmotisch aktiven Stoffen eingegeben werden, der nicht größer ist als 70% der in der wäßrigen Lösung gelösten osmotisch aktiven Stoffe, wobei mindestens die Hälfte der in der Lösung enthaltenen Stoffe die Zellhaut stabilisierende Ionen, wie Magnesium- und/oder Kalzium- und Kaliumionen sind, worauf nach Zugabe von Komplexbildnern, die Zellhaut stabilisierenden Ionen und sonstigen osmotisch aktiven Stoffen in einer solchen Menge, daß die Konzentration der Gesamtheit der osmotisch aktiven Stoffe in der die Komplexbildner enthaltenden Lösung um nicht mehr als 20% von der Konzentration der in der wäßrigen Lösung enthaltenen osmotisch aktiven Stoffe abweicht, wobei die Zellen etwa ein bis zwei Stunden in der Lösung gehalten werden.J. The method according to claim 1, characterized in that the cells in a solution with a Content of osmotically active substances are entered, which is not greater than 70% of that in the aqueous Solution dissolved osmotically active substances, with at least half of those contained in the solution Ions stabilizing the cell membrane, such as magnesium and / or calcium and potassium ions are, whereupon after the addition of complexing agents, the cell membrane stabilizing ions and others osmotically active substances in such an amount that the concentration of the totality of the osmotically active substances in the solution containing the complexing agents by no more than 20% of the concentration of the osmotically active substances contained in the aqueous solution differs, wherein the cells are kept in the solution for about one to two hours. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austausch des Zellinhaltes mit der die Komplexbildner enthaltenden Lösung Lei 0"C durchgeführt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that that the exchange of the cell contents with the solution containing the complexing agents Lei 0 "C is carried out. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bläschen mit jeweils für einen der aus dem in der wäßrigen Lösung enthaltenen Stoffgemisch abzutrennenden Stoffe geeigneten Komplexbildner in zeitlichem Abstand voneinander oder in räumlich getrennter Führung zueinander mit der wäßrigen Lösung zusammengegeben werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that bubbles with each suitable for one of the substances to be separated from the mixture of substances contained in the aqueous solution Complexing agents at a time interval from each other or in spatially separated leadership are added to each other with the aqueous solution. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschen aus der wäßrigen Lösung durch Flotation, Sedimentation, Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt werden.6. The method according to any one of claims I to 5, characterized in that the bubbles from the aqueous solution can be separated by flotation, sedimentation, filtration or centrifugation.
DE2326224A 1973-05-23 1973-05-23 Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution Expired DE2326224C3 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2326224A DE2326224C3 (en) 1973-05-23 1973-05-23 Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution
CH623774A CH582531A5 (en) 1973-05-23 1974-05-08
NL7406504A NL7406504A (en) 1973-05-23 1974-05-15
SE7406798A SE393302B (en) 1973-05-23 1974-05-21 PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF BLADES WITH SEMIPERMEABLE WALL
GB2289874A GB1474238A (en) 1973-05-23 1974-05-22 Process for separating an ionised substance from an aqueous solution
IL44878A IL44878A (en) 1973-05-23 1974-05-22 Process for separating ionized substances from their aqueous solutions
JP49056808A JPS5857204B2 (en) 1973-05-23 1974-05-22 How to separate heavy metal ions from aqueous solutions
FR7417809A FR2230392B1 (en) 1973-05-23 1974-05-22
US05/637,464 US4024054A (en) 1973-05-23 1975-12-03 Method of separating ionized substances from an aqueous solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2326224A DE2326224C3 (en) 1973-05-23 1973-05-23 Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2326224A1 DE2326224A1 (en) 1974-12-05
DE2326224B2 DE2326224B2 (en) 1975-03-27
DE2326224C3 true DE2326224C3 (en) 1975-11-13

Family

ID=5881879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2326224A Expired DE2326224C3 (en) 1973-05-23 1973-05-23 Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4024054A (en)
JP (1) JPS5857204B2 (en)
CH (1) CH582531A5 (en)
DE (1) DE2326224C3 (en)
FR (1) FR2230392B1 (en)
GB (1) GB1474238A (en)
IL (1) IL44878A (en)
NL (1) NL7406504A (en)
SE (1) SE393302B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203837A (en) * 1976-01-16 1980-05-20 Hoge John H Process for removal of discrete particulates and solutes from liquids by foam flotation
DE3013881C2 (en) * 1980-04-10 1982-08-12 Schering Ag, 1000 Berlin Und 4619 Bergkamen Process for controlling the treatment of industrial wastewater in equalization or storage basins
GB8418588D0 (en) * 1984-07-20 1984-09-12 Harmon Frances Ltd Removing metals from aqueous solutions
US5246205A (en) * 1992-04-06 1993-09-21 Donaldson Company, Inc. Valve assembly and use

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398088A (en) * 1966-09-09 1968-08-20 Dorr Oliver Inc Phosphorous removal in membrane waste water treatment
US3580840A (en) * 1969-03-18 1971-05-25 Litton Systems Inc Process for treating sewage and other contaminated waters
US3617546A (en) * 1970-04-13 1971-11-02 Exxon Research Engineering Co Removal of organic compounds by liquid membrane
US3779907A (en) * 1970-04-13 1973-12-18 Exxon Research Engineering Co Liquid membrane process for the separation of aqueous mixtures
CA980261A (en) * 1972-08-16 1975-12-23 Uniroyal Ltd. Process for the purification and concentration of solutions derived from marine algae

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5053297A (en) 1975-05-12
IL44878A0 (en) 1974-07-31
US4024054A (en) 1977-05-17
SE393302B (en) 1977-05-09
FR2230392B1 (en) 1980-08-01
FR2230392A1 (en) 1974-12-20
DE2326224B2 (en) 1975-03-27
GB1474238A (en) 1977-05-18
IL44878A (en) 1976-11-30
NL7406504A (en) 1974-11-26
JPS5857204B2 (en) 1983-12-19
DE2326224A1 (en) 1974-12-05
CH582531A5 (en) 1976-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH630117A5 (en) METHOD FOR PRODUCING CELLS WITH INCREASED CAPACITY FOR METALLIONS, AND CELLS PRODUCED BY THE METHOD AND THE USE THEREOF.
DE884358C (en) Process for the purification of technical phosphoric acid
DE69404734T2 (en) Process and device for decontaminating liquids containing ionic metals
DE68904070T2 (en) METHOD FOR REMOVING NITRATE AND ORGANIC IMPURITIES FROM SEWAGE.
DE1592432B1 (en) Process for separating zinc from cadmium
DE1542249A1 (en) Process for producing a metal salt from a metal chloride and an acid
DE2326224C3 (en) Process for the separation of ionized substances characterized by chemical or physical properties from an aqueous solution
DE2601766C3 (en) Process for the selective recovery of cadmium from waste containing cadmium
DE1931426A1 (en) Process for cleaning nickel and accompanying metals
DE3002359C2 (en) Process for removing contaminants from a crude wet process phosphoric acid
DE2505255A1 (en) Separation of complex-forming metal ions - by treating aqs. soln. with complex -forming agent
DE69204360T2 (en) Process for the purification and recovery of orthophosphoric acid using liquid-liquid extraction.
DE2210759A1 (en) Process for the recovery of mercury
EP0256504B1 (en) Process for the extraction of nitro-hydroxy-aromates from aqueous solutions
DE2160173C3 (en) Process for the regeneration of moderately or weakly acidic ion exchange resins
DE1958169C3 (en) Removal of mercury from wastewater
Zimmermann Method to separate ionized substances with special chemical or physical characteristics from an aqueous solution
DE3526143A1 (en) METHOD FOR SEPARATING INDIUM FROM ACID SOLUTIONS
DE2645130A1 (en) PROCESS FOR THE REMOVAL OF ENRICHED IRON FROM ORGANIC LIQUID-LIQUID EXTRACTS CONTAINING DI (AETHYLHEXYL) PHOSPHORIC ACID
Zimmermann Procedure for separating ionized substances distinguished by chemical and physical properties, out of an aqueous solution
DE2410158C2 (en) Process for the liquid / liquid extraction of copper from complex solutions
DE938308C (en) Process for the production of activated carbon
DE2136557A1 (en) Chloride removal - from zinc waste, with recovery of zinc
AT215438B (en) Process for the recovery of dissolved mercury from dechlorinated aqueous solutions
AT207365B (en) Process for separating the lanthanides from one another and / or from the yttrium

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee